[发明专利]一种巷道约束支护结构及其施工方法

说明书

本发明公开一种本发明提供一种巷道约束支护结构及其施工方法，涉及巷道支护技术领域，包括：支撑板，支撑板一侧粘贴有FRP条带；波形板，波形板位于支撑板的另一侧，且波形板与支撑板平行、间隔设置；框体，框体呈长方形，框体包括四个首尾依次连接的侧板，框体上设置有充填口；多个直管，直管穿过支撑板和波形板上的预留孔，且直管分别与支撑板、波形板固连；直管用于穿过锚杆或锚索；泡沫混凝土，泡沫混凝土通过充填口填充在框体围成的空间内；支撑板和波形板都设置在框体内且分别与框体连接；波形板的长度方向与巷道的长度方向垂直。本发明能够避免巷道的顶板和两帮出现起伏现象。

技术领域

本发明涉及巷道支护技术领域，特别是涉及一种巷道约束支护结构及其施工方法。

背景技术

煤炭作为我国的主体能源，为经济与社会发展起到了至关重要的作用。我国煤矿开采主要为井工开采模式，我国煤炭开发的重心已快速转移到弱胶结地层为主的西部地区。

西部矿区具有煤层埋藏浅、厚度大、地层新的特点，煤系地层以侏罗、白垩和古近纪的弱胶结地层为主的地质条件，导致井工煤矿巷道顶板/两帮的支护难度和成本大大提升。软岩巷道顶板/两帮支护施工难度高、顶板变形严重、易失稳，现有的“锚网喷”联合支护方式是我国巷道的常用支护方式，一度取得较好的支护成果。然而，随着应用的推广逐渐暴露出许多缺点：支护强度不足、性价比不高、工作阻力低、受力结构不合理等，尤其是软岩巷道对支护强度提出了更高的要求。冲击地压严重损坏巷道，瞬间使巷道断面收缩变小，损坏支架，严重时使巷道合拢。软岩巷道/冲击巷道支护随着煤矿开采深度增加变得愈加困难，迫切需要寻找和研究可控变形的支护技术以解决工程实际问题。

针对上述问题，不断有人在尝试新思路、新材料和新技术，其中的波形钢腹板-压型钢板组合梁及其施工方法，能够解决现有的波形钢腹板混凝土组合梁施工难度大且上翼缘混凝土板在正弯矩作用下容易出现开裂的问题，但不能解决巷道顶板/两帮起伏的问题，给该类结构的推广应用造成了一定的困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种巷道约束支护结构及其施工方法，以解决上述现有技术存在的问题，避免巷道的顶板和两帮出现起伏现象。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种巷道约束支护结构，包括：

支撑板，所述支撑板一侧粘贴有FRP条带；

波形板，所述波形板位于所述支撑板的另一侧，且所述波形板与所述支撑板平行、间隔设置；

框体，所述框体呈长方形，所述框体包括四个首尾依次连接的侧板，所述框体上设置有充填口；

多个直管，所述直管穿过所述支撑板和所述波形板上的预留孔，且所述直管分别与所述支撑板、所述波形板固连；所述直管用于穿过锚杆或锚索；

泡沫混凝土，所述泡沫混凝土通过所述充填口填充在所述框体围成的空间内；

所述支撑板和所述波形板都设置在所述框体内且分别与所述框体连接；

所述巷道约束支护结构设置在巷道的顶板及两帮，所述支撑板较所述波形板靠近所述巷道的中心；所述巷道约束支护结构通过锚杆和/或锚索与所述巷道顶部或两侧的岩体紧密连接；所述波形板的长度方向与所述巷道的长度方向垂直。

优选的，所述波形板的波纹中间密、两端疏。

优选的，所述支撑板、所述波形板、所述侧板及所述直管的材质均为钢。

优选的，所述框体的四个所述侧板中有一个能够拆卸，所有所述充填口设置在能够拆卸的所述侧板上。

优选的，所述FRP条带折叠式粘贴在所述支撑板上，所述折叠式粘贴指所述FRP条带具有折叠部分。

优选的，所述直管的内径大于所述锚杆和所述锚索的直径。